淺談巖溶地區(qū)沖孔灌注樁施工常見質(zhì)量問題處理

■梁禮漢 ■中鐵二十五局集團(tuán)第四工程有限公司，廣西 柳州 545006

泥漿護(hù)壁沖擊成孔灌注樁因其可嵌巖深度大，單樁承載力高，成樁質(zhì)量好而被廣泛應(yīng)用在各種基樁工程中。但在巖溶地區(qū)，由于巖溶發(fā)育廣泛，地下空洞、暗河、裂隙發(fā)育發(fā)達(dá)，使得在該地區(qū)應(yīng)用沖孔灌注樁施工時(shí)常遇到如漏漿、塌陷、卡錘、斜巖、澆注時(shí)堵管、鋼筋籠上浮、斷樁等一系列問題，本文就上述問題進(jìn)行分析，提出應(yīng)對措施。

1 成孔施工過程中出現(xiàn)的問題

1．1 漏漿

在巖溶地區(qū)成孔過程中常會(huì)發(fā)生泥漿漏漿，嚴(yán)重時(shí)發(fā)生塌孔甚至地面塌陷。產(chǎn)生上述現(xiàn)象的主要原因有：成孔位置存在溶洞、裂隙，當(dāng)重錘穿越溶洞頂部巖石時(shí)，若溶洞屬于未填充溶洞，則大量泥漿流入溶洞，造成泥漿液面下降甚至樁孔見底。當(dāng)樁孔沒有泥漿護(hù)壁支撐時(shí)，就容易發(fā)生塌孔事故。若溶洞上部巖石發(fā)生塌落，則有可能造成地面塌陷。

預(yù)防措施：(1)在施工前應(yīng)仔細(xì)研究地勘報(bào)告及樁孔柱狀圖，了解溶洞位置。如報(bào)告上顯示溶洞較大，則可考慮在樁孔周圍布置幾個(gè)超前鉆，以充分了解溶洞情況。(2)當(dāng)樁錘進(jìn)尺到巖溶頂部附近時(shí)應(yīng)嚴(yán)密觀察泥漿液面是否存在異常。(3)備足制造泥漿所需粘土，水泥等材料，當(dāng)遇到泥漿液面突然下降時(shí)應(yīng)立即補(bǔ)足泥漿以防塌孔。

處理措施：(1)立即回灌泥漿，盡力維持泥漿面高度。(2)回填粘土、水泥，直至泥漿不在流失為止。(3)如果泥漿流失量很大，上述方法沒有效果時(shí)則考慮拋填片石、粘土，袋裝水泥等，通過樁錘擊打?qū)⑸鲜霾牧蠑D入裂隙或溶洞內(nèi)，使樁壁穩(wěn)定。

1．2 卡錘、埋錘

卡錘產(chǎn)生的原因多見于在穿越溶洞時(shí)發(fā)生，當(dāng)重錘擊穿溶洞頂部巖石后錘頂被洞口周圍巖石阻擋，造成樁錘無法拉起。埋錘則多見于塌孔時(shí)提錘不及時(shí)或孔底沉渣過厚造成提錘困難，如施工單位對于打撈埋錘、卡錘沒有經(jīng)驗(yàn)則很有可能造成該樁孔報(bào)廢，造成重大損失。

對于卡錘及埋錘的打撈方法主要有以下幾種：(1)提錘沖頂法：當(dāng)樁錘卡在樁孔中間某個(gè)位置時(shí)，可先將樁錘下落30～50cm，然后反復(fù)提錘、落錘，利用錘頂沖擊卡阻部位，同時(shí)，應(yīng)保證泥漿循環(huán)正常進(jìn)行，比重控制在1.2～1.5范圍內(nèi)。(2)小孔沉渣法：當(dāng)樁錘被樁底砂、碎石等掩埋時(shí)，可采用在樁孔內(nèi)側(cè)重新沖進(jìn)一個(gè)樁孔，該樁孔應(yīng)比原樁孔深0.5～1m，通過用大導(dǎo)管進(jìn)行泥漿循環(huán)，將孔底內(nèi)沉渣至泥漿池內(nèi)。

1．3 樁孔偏斜

(1)造成樁孔偏斜的主要原因有：①灰?guī)r基面起伏經(jīng)常很大，基巖面傾角過大，至使樁錘在進(jìn)尺過程中順基巖下滑，造成樁孔偏斜。②土層中夾雜斜巖或孤石。當(dāng)樁錘在土層中遇到斜巖及孤石時(shí)，貫入度突然變小，樁錘偏移，造成樁孔偏移。

(2)處理措施：①掌握地勘報(bào)告及超前鉆等資料，判斷該孔的地質(zhì)特征。②在進(jìn)尺到斜巖或基巖面上0.5～1m時(shí)，應(yīng)將樁錘行程縮短，采用低錘密打的方法在基巖面上擊打出臺(tái)階面。③當(dāng)上述方法效果不佳時(shí)應(yīng)向孔底拋填部分片石，孔底處于同一平面，然后采用低錘密打的方式緩慢進(jìn)尺，直至將樁孔偏斜糾正。

1．4 孔壁坍塌

(1)孔壁坍塌的原因：①在成孔過程中因溶洞坍塌等地質(zhì)現(xiàn)象發(fā)生造成孔壁坍塌。②由于在成孔或成孔后泥漿密度太小，無法平衡孔壁土壓力，造成孔壁坍塌。

(2)孔壁坍塌的預(yù)防和處理：①控制泥漿密度，使其比重在1.2～1.5的范圍內(nèi)。②嚴(yán)密觀察泥漿液面高度，避免泥漿大量流失后未及時(shí)采取措施補(bǔ)足泥漿。③當(dāng)孔壁坍塌嚴(yán)重時(shí)，應(yīng)立即采取回填粘土，片石，泥沙等材料至孔口，待觀察10～15d后再重新定位沖孔。

2 成樁過程中出現(xiàn)的問題

巖溶地區(qū)進(jìn)行水下砼的灌注時(shí)常遇到的問題有串孔跑漿及第一斗砼灌注時(shí)不能將孔底泥漿及沉渣上翻，使得導(dǎo)管在砼內(nèi)埋置深度不足造成樁身夾泥甚至斷樁等現(xiàn)象。

2．1 串孔跑漿

由于巖溶地區(qū)溶洞、裂隙等發(fā)育發(fā)達(dá)，同一區(qū)域內(nèi)常見到溶洞串連的現(xiàn)象。當(dāng)在澆注一根樁的樁身砼時(shí)，有可能在附近未灌注砼的樁孔出現(xiàn)泥漿面抬升，甚至有砼冒出的現(xiàn)象。主要原因是由于砼密度大于泥漿，其作用在溶洞附近孔壁的壓力大于其所能承受的壓力造成砼流失。

預(yù)防措施：應(yīng)根據(jù)規(guī)范要求合理安排施工順序，避免相鄰樁孔同時(shí)施工，以減少串孔跑漿的發(fā)生。

處理措施：當(dāng)出現(xiàn)上述情況時(shí)，應(yīng)立即對冒漿的樁孔進(jìn)行封堵，采用粘土、泥沙、水泥混合回填的方式堵住串漿的孔壁，并加快正在澆注砼的速度，避免泥漿進(jìn)入導(dǎo)管造成斷樁。

2．2 樁身夾泥及斷樁

斷樁的原因有很多，但在巖溶地區(qū)造成斷樁的原因除了設(shè)備、人員操作、砼質(zhì)量等問題外，還有樁孔內(nèi)溶洞的影響。當(dāng)樁孔內(nèi)溶洞屬于串聯(lián)式或存在地下暗河等情況時(shí)，由于澆注的砼對溶洞周圍孔壁形成的壓力過大，導(dǎo)致孔壁局部崩塌，從而使砼大量流失，造成導(dǎo)管埋置在砼下深度不足而造成斷樁。如果無法對該溶洞或地下暗河進(jìn)行封堵，則可考慮采用放置鋼套筒的形式對砼進(jìn)行約束。鋼套筒的高度應(yīng)高于實(shí)測溶洞頂標(biāo)高1～2m。

3 結(jié)語

本文僅是筆者對在巖溶地區(qū)進(jìn)行沖孔灌注樁施工時(shí)所遇問題進(jìn)行的有限分析，可能并不全面，文中的預(yù)防及處理措施也僅是我們的初步實(shí)踐，仍有待完善和提高。

［1］趙青．淺談鉆孔灌注樁砼澆注常見事故及處理［J］．山西建筑，2011(22)：73 －74．

［2］梅國華．沖孔灌注樁施工中埋錘或卡錘事故的處理措施［J］．電力建設(shè)，2004(3)：39 －40．

［3］吳鈺儀、方華．巖溶地區(qū)沖孔灌注樁常見問題分析處理［J］．廣東建材，2006(4)：91 －92．

［4］建筑樁基技術(shù)規(guī)范 JGJ94－2008．